污水水质
1、国际通用三大类指标
2、 水质分析指标
物理性指标
温度：工业废水常引起水体热污染，造成水中溶解氧减少 ，加速耗氧反应，最终导致水体缺氧或水质恶化
色度：感官性指标，水的色度来源于金属化合物或有机化合物
嗅和味：感官性指标，水的异臭来源于还原性硫和氮的化合物、挥发性有机物和氯气等污染物质
固体物质：溶解物质
悬浮固体物质 挥发性物质，固定性物质
3、 化学性指标
生化需氧量（BOD）：biological oxygen demand
在一定条件下，好氧微生物氧化分解水中有机物所需要的氧量。（20℃，5d）。
反映了在有氧的条件下，水中可生物降解的有机物的量主要污染特性（以mg/L为单位）。
有机污染物被好氧微生物氧化分解的过程，一般可分为两个阶段：第一个阶段主要是有机物被转化成二氧化碳、水和氨；第二阶段主要是氨被转化为亚硝酸盐和硝酸盐。
污水的生化需氧量通常只指第一阶段有机物生物氧化所需的氧量，全部生物氧化需要 20~100d完成。
实际中，常以5d作为测定生化需氧量的标准时间，称5日生化需氧量（BOD5）；通常以20℃为测定的标准温度。
4、 讨论：
①任何日BOD与第一阶段BOD(L0)的关系
生化研究试验表明,生化反应的速度决定于微生物和有机物的含量,至于水中溶解氧的含量只要满足微生物的生命活动就可以,在反应初期,微生物的数量是增加的,但到一定时间后,微生物的量就受到有机物含量的限制而达到最大值,此时反应速度受到有机物含量的限制,即有机物的降解速度和该时刻水中有机物的含量成正比,由于有机物可以用生化需氧量表示,所以水中的耗氧速率和该时刻的生化需氧量成正比
d(L0-Lt)/dt=KLt dLt/dt=-KLt
式中: L0、Lt─分别表示开始、t时刻水中剩余的第一阶段的BOD
K─反应速率常数，d-1
积分得：任何时刻水中剩余的BOD为Lt=L0 e -Kt
从而求得经t时间反应消耗的溶解氧BODt为:
BODt=L0-Lt=L0(1-e-Kt)=L0(1-10-kt) (k =K /2.303)
(经验表明:20℃时,k=0.1 日-1,若t=5天,则 BOD5=0.68L0)系
②反应速度常数k与温度的关系
利用阿累尼乌斯经验公式可求得: K(t)=k(20)θ(T-20)
式中:K(t)─T℃时反应速率常数，d-1
k(20)─20℃时反应速率常数，d-1
θ──温度系数(经验:在10--30℃时，θ=1.047)
③第一阶段BOD(L0)与温度的关系
L0随温度增加而增大,关系式为: L0(t)=L0(20)〔0.02T+0.6〕
式中: L0(t)─T℃时的第一阶段的BOD
L0(20)─20℃时的第一阶段的BOD
5、化学性指标 化学需氧量（COD）COD: chemical oxygen demand
用化学方法氧化水中有机物过程中所消耗的氧化剂量折合成的氧量（O2）（mg/L）。
常用的氧化剂主要是重铬酸钾K2Cr2O7 （称 CODCr ）和高锰酸钾KMnO4 (称CODMn 或OC ) 。
酸性条件下，硫酸银作为催化剂，氧化性最强。废水中无机的还原性物质同样被氧化。
如果废水中有机物的组成相对稳定，则化学需氧量和生化需氧量之间应有一定的比例关系：生活污水通常在0.4~0.5。
当前测定COD常用的方法有:
(1)重铬酸钾法(CODCr):以0.25N重铬酸钾溶液为氧化剂,以硫酸银为催化剂,加入水样,加热回流两小时,然后将重铬酸钾的消耗量折算成每升水样耗氧的毫克数。此法氧化程度高，用于污染严重的水和工业废水的测定。
(2)高锰酸钾法(OC或CODMn):用0.01N高锰酸钾溶液为氧化剂,加入水样,煮沸10分钟(水浴为30分钟),然后将高锰酸钾的消耗量折算成每升水样耗氧的毫克数。此法用于较清洁的水样。
6、讨论：COD与BOD5的比较
比较 COD BOD5
测试时间 耗时短 2小时 时间长 5天
代表性 较全面反映有机物 只反映可生物降解的有机物
成本 仅需化学试剂 需要培养微生物
COD与BOD5优缺点：
BOD5优点：基本上反映了有机物进入水体后，能被生物氧化分解的有机物的量，比较符合实际情况，较为确切的说明问题。
缺点：完成全部检验需时5天，对于指导生产实践不够迅速、及时，且毒性强的废水可抑制微生物的作用而影响测定结果，有时甚至无法测定。
COD优点：几乎可以表示出有机物全部氧化所需要的氧量,它的测定不受废水水质的限制,并且在3个小时内即能完成。
缺点：不能反映出被生物氧化分解的有机物的量。
BOD5虽有不少缺点,但从有机物对水体的影响角度看,还没有比BOD5更好的指标。在没有条件测定BOD时，可采用COD方法。
7、化学性指标
总有机碳（TOC）和总需氧量（TOD）
TOC: total organism carbon
在950℃高温下，以铂作为催化剂，使水样气化燃烧，然后测定气体中的CO2含量，从而确定水样中碳元素总量。测定中应该去除无机碳的含量。
TOD: total oxygen demand
在900~950℃高温下，将污水中能被氧化的物质（主要是有机物，包括难分解的有机物及部分无机还原物质），燃烧氧化成稳定的氧化物后，测量载气中氧的减少量，称为总需氧量（TOD）。
TOD测定方便而快速。
各种水质之间TOC或TOD与BOD不存在固定的相关关系。在水质条件基本不变的条件下，BOD与TOC或TOD 之间存在一定的相关关系。
8、化学性指标 油类污染物
石油类：来源于工业含油污水。
动植物油脂：产生于人的生活过程和食品工业。
油类污染物进入水体后影响水生生物的生长、降低水体的资源价值。
油膜覆盖水面阻碍水的蒸发，影响大气和水体的热交换。
油类污染物进入海洋，改变海水的反射率和减少进入海洋表层的日光辐射，对局部地区的水文气象条件可能产生一定影响。
大面积油膜将阻碍大气中的氧进入水体，从而降低水体的自净能力。
石油污染对幼鱼和鱼卵的危害很大，堵塞鱼的鳃部，能使鱼虾类产生石油臭味，降低水产品的食用价值。
破坏风景区，危害鸟类生活。
9、化学性指标 酚类污染物
酚污染来源：煤气、焦化、石油化工、木材加工、合成树脂等工业废水。
原生质毒物，可使蛋白质凝固，引起神经系统中毒。
酚浓度低时，能影响鱼类的洄游繁殖。
酚浓度达0.1～0.2mg/L时，鱼肉有酚味。
酚浓度高会引起鱼类大量死亡，甚至绝迹。
酚的毒性可抑制水中微生物的自然生长速度，有时甚至使其停止生长。
酚能与饮用水消毒氯产生氯酚，具有强烈异臭（0.001mg/L即有异味，排放标准0.5mg/L ）。
灌溉用水酚浓度超过5mg/L时, 农作物减产甚至枯死。
10、化学性指标 无机物性质指标
植物营养元素：过多的氮、磷进入天然水体，易导致富营养化，使水生植物尤其是藻类大量繁殖，造成水中溶解氧急剧变化，影响鱼类生存，并可能使某些湖泊由贫营养湖发展为沼泽和干地。
pH和碱度：一般要求处理后污水的pH在6～9之间。当天然水体遭受酸碱污染时，pH发生变化，消灭或抑制水体中生物的生长，妨碍水体自净，还可腐蚀船舶。
碱度指水中能与强酸定量作用的物质总量，按离子状态可分为三类：氢氧化物碱度；碳酸盐碱度；重碳酸盐碱度。
重金属：作为微量金属元素。
重金属的主要危害：生物毒性，抑制微生物生长，使蛋白质凝固;逐级富集至人体，影响人体健康。
11、含氮化合物
氮是有机物中除碳以外的一种主要元素，也是微生物生长的重要元素。
污水中的氮有四种，即有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。
危害：消耗水体中溶解氧；促进藻类等浮游生物的繁殖，形成水华、赤潮；引起鱼类死亡，导致水质迅速恶化。
关于氮的几个指标：
有机氮：主要指蛋白质和尿素。
TN：一切含氮化合物以N计量的总称。
TKN： TN中的有机氮和氨氮，不包括亚硝酸盐氮、硝酸盐氮。
氨氮：有机氮化合物的分解，或直接来自含氮工业废水。
NOx-N：亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。
12、含磷化合物
磷也是有机物中的一种主要元素，是仅次于氮的微生物生长的重要元素。
磷主要来自：人体排泄物以及合成洗涤剂、牲畜饲养场及含磷工业废水。
危害：促进藻类等浮游生物的繁殖，破坏水体耗氧和复氧平衡；使水质迅速恶化，危害水产资源。
含磷化合物 有机磷：有机磷包括磷酸甘油酸、磷肌酸等
无机磷：磷酸盐:正磷酸盐(PO43-)、磷酸氢盐(HPO42-) 、磷酸二氢盐（H2PO4- ） 、偏磷酸盐(PO3-)
聚合磷酸盐:焦磷酸盐(P2O74－)、三磷酸盐(P3O105-)、三磷酸氢盐(HP3O92-)
13、生物性指标
来源及危害：生活污水：肠道传染病、肝炎病毒、SARS、寄生虫卵等
制革屠宰等工业废水：炭疽杆菌、钩端螺旋体等
医院污水：各种病原体
危害：传播疾病，影响卫生，导致水体缺氧
细菌总数：水中细菌总数反映了水体有机污染程度和受细菌污染的程度。
常以细菌个数/mL计。饮用水：<100个/mL 医院排水：<500个/mL
大肠菌群：大肠菌群的值可表明水样被粪便污染的程度，间接表明有肠道病菌存在的可能性。
常以大肠菌群数/L计。
饮用水：<3个/L 城市排水：<10000个/L 游泳池： <1000个/L
